[发明专利]具备二氧化碳化学吸收设备的排气处理系统

说明书

技术领域

本发明涉及具备二氧化碳化学吸收设备的排气处理系统，特别是涉及由二氧化碳（CO₂）化学吸收设备有效地利用从排气回收了的热的排气处理系统。

背景技术

一般情况下，因为在从燃煤锅炉等排出的排气中包含了氮氧化物、硫氧化物、煤灰以及其他重金属等，所以，在上述燃煤锅炉等的下游侧设置排烟处理装置，将排气中的上述有害物质除去后，作为清洁的气体放出到大气中。

图4是表示以往的排烟处理系统的一例的说明图。从锅炉1排出的燃烧排气在由脱硝装置2将氮氧化物除去了后，由空气预热器3进行热交换，例如被冷却为120～170℃。通过了空气预热器3的排气在热回收器4由热介质吸热，被冷却成了例如75℃～110℃，然后，由集尘装置5将排气中的煤灰除去，再由引风机6升压之后，由湿式脱硫装置7将硫氧化物除去。通过了上述湿式排烟脱硫装置的排气，通常温度下降到40～60℃左右，成为水分饱和状态，若该排气就这样直接从烟囱放出到大气中，则产生白烟，因此，由再加热器18升温到露点以上，经脱硫风机10从烟囱11排出。在此情况下，在热回收器4与再加热器18之间设置由传热管形成的热介质循环线路12，由热介质循环泵13在热回收器4与再加热器18之间经传热管使热介质循环。按照此系统，由热回收器4降低排气温度，使SO₃、重金属被吸附在排气中的灰尘上，能够由集尘装置5将其与灰尘一起除去，另外，由热回收器4回收的热能够为了防止来自烟囱11的白烟而用于湿式脱硫装置7出口的水分饱和气体的再加热（专利文献1）。

另一方面，以削减CO₂排出量为目的，近年来，计划在排烟处理系统中设置CO₂回收设备，研究开发正在进行。作为CO₂回收设备的1种，提出了将醇胺等那样的胺化合物的水溶液作为吸收液对CO₂进行回收的CO₂化学吸收设备（例如，专利文献2）。图5是表示以往的利用胺吸收液的CO₂化学吸收设备的一例的说明图。由鼓风机8升压了的排气被导入吸收塔25的下部，在吸收塔充填层40中通过与从上部的吸收塔胺供给配管41供给的胺吸收液的接触将CO₂除去后，在吸收塔水洗部42由从水洗水循环线路45供给的水洗水清洗，同时，与气体相伴的吸收液的气雾被除去，作为脱CO₂气体27被排出到外部。在吸收塔水洗部42中流下的水洗水，由吸收塔水洗泵43抽出到吸收塔外，经由冷却器44之后，经水洗水循环线路45向吸收塔循环。另一方面，吸收了CO₂的胺吸收液在积存于吸收塔25的底部后，由吸收液循环泵28a导入胺热交换器46中，在从例如40℃升温到了100℃后，从再生塔胺供给配管47导入再生塔26中。在再生塔26中，由再生塔胺供给配管47供给的富CO₂的胺吸收液被供给到再生塔充填层48。另一方面，从再沸器30通过再生塔供给蒸气配管33向充填层48下部供给蒸气。在再生塔充填层48中，通过富CO₂的胺吸收液与蒸气进行气液接触，CO₂脱离到气相中。脱离了的CO₂气体由上部的再生塔水洗部49将伴随的胺吸收液的气雾除去。再生塔出口气体51由再生塔冷却器52冷却到40℃，冷凝了的冷凝水由圆筒（ドラム）53分离，由再生塔水洗水泵54作为再生塔水洗部的清洗水50供给到再生塔26。另一方面，脱离了CO₂的贫CO₂吸收液一度积存在再生塔下部的塔盘55中后，通过再沸器供液配管35，从再沸器30下部供给到再沸器内。在再沸器30中设置了未图示的传热管，蒸发气体32通过传热管，据此，吸收液被加热到例如120℃～140℃。被加热了的吸收液产生蒸气，此蒸气作为再生塔供给蒸气33被供给到再生塔26。另外，在再沸器30上设置分隔板56，溢出该分隔板56的液体，通过再生塔供液配管57积存在再生塔26的底部，由胺吸收液循环泵28b抽出，由胺热交换器46减温成例如40℃左右后，通过吸收塔胺供给配管41，被供给到吸收塔充填层40。

上述那样的利用胺吸收液的CO₂化学吸收法，需要蒸发气体等巨大的热量，存在运行成本变得非常大的忧虑，因此，作为减少CO₂化学吸收设备需要的热量的手段，提出了利用由锅炉装置回收的热、加热介质体，对从再生塔向吸收塔供给的胺吸收液进行预热的方法（例如专利文献3及4）。

现有技术文献

专利文献